KR880000521B1 - Axial-flow fan - Google Patents

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KR880000521B1
KR880000521B1 KR1019850004218A KR850004218A KR880000521B1 KR 880000521 B1 KR880000521 B1 KR 880000521B1 KR 1019850004218 A KR1019850004218 A KR 1019850004218A KR 850004218 A KR850004218 A KR 850004218A KR 880000521 B1 KR880000521 B1 KR 880000521B1
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rotation
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구라오 나까지마
요미시 이와무라
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미쓰비시전기 주식회사
카다야마히도하지로
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Abstract

An axial flow fan for reducing noise caused by air-flow has parameters satifying following conditions that BR=0.07-0.2 DT, DB=1.01-1.04 DT, ld=0.04-0.1 DT, lx=0-0.04 DT where BR; half radius of curved edge of the outer frame, DT; outer radius of the fan, DB; inner radius of the bell mouth, ld; duct distance of the bell mouth, lx; distance between back part of the outer wing of the fan and the end part of the duct.

Description

축류(軸流)팬Axial flow fan

제1도는 종래의 축류날개의 전면형상도.1 is a front view of a conventional axial blade.

제2도는 본 발명의 한실시예에 의한 축류팬의 분해사시도.2 is an exploded perspective view of an axial fan according to an embodiment of the present invention.

제3도는 상기한 실시예에 있어서의 δθ의 정의를 나타낸 전면(全面)형상도.3 is a front surface diagram showing the definition of δθ in the above-described embodiment.

제4도는 δz의 정의를 나타낸 회전축을 포함한 평면에 대한 회전투영도.4 is a rotational projection about a plane including a rotation axis showing the definition of δ z.

제5도는 날개의 익단면을 나타낸 단면도.5 is a cross-sectional view showing the tip of the wing.

제6도는 날개의 상호위치를 보인 전면 형상도.Figure 6 is a front view showing the mutual position of the wings.

제7도는 날개에 대한 흐름의 상대관계를 보인 발개단면도.7 is a sectional view showing the relative relationship of flow to the wing.

제8도는 δz의 변화에 대한 비소음레벨과 개방점소음 레벨의 값을 보인 실험결과에 의한 특성도.8 is a characteristic diagram based on experimental results showing the values of non-noise level and open-point noise level for the change of δz.

제9도는 δθ의 변화에 대한 비소음레벨과 개방점소음 레벨의 값을 나타낸 실험결과에 의한 특성도.9 is a characteristic diagram based on experimental results showing the values of non-noise level and open-point noise level for the change of δθ.

제10도는 θt의 변화에 대한 소음레벨과 개방점소음 레벨의 값을 나타낸 실험결과에 의한 특성도.10 is a characteristic diagram based on experimental results showing the values of the noise level and the open point noise level for the change of θt.

제11도는 ξt의 변화에 대한 비소음레벨 ks와 개방점 소음레벨의 값을 나타낸 실험결과에 의한 특성도.11 is a characteristic diagram based on experimental results showing the values of the non-noise level ks and the open point noise level for the change of ξt.

제12도는 날개와 벨마우스(bell mouth)의 관계를 나타낸 측면도.12 is a side view showing the relationship between the wing and the bell mouth (bell mouth).

제13도는 벨마우스의 R의 크기와 최소 비소음레벨의 관계를 나타낸 특성도.13 is a characteristic diagram showing the relationship between the magnitude of R and the minimum non-noise level of the bell mouse.

제14도는 벨마우스의 덕트부의 길이 ld와 최소 비소음레벨의 관계를 나타낸 특성도이다.Fig. 14 is a characteristic diagram showing the relationship between the length ld of the bell mouth of the bell mouse and the minimum noise level.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 날개 1' : 전면투영도에 있어서의 날개1: Wing 1 ': Wing in front projection

1a : 날개선단부 1a : 전면투영도에 있어서의 날개선단1a: Wing tip 1a: Wing tip in front projection

1b : 날개 전면(前面)부 1b : 전면투영도에 있어서의 날개의 전연부1b: Front part of a wing 1b: Front edge of a wing in front projection degree

1c : 날개후연부 1c' : 전면투영도에 있어서의 날개 후연부1c: Wing trailing edge 1c ': Wing trailing edge in front projection

1d : 날개외 주부 1d' : 전면투영도에 있어서의 날개외주부1d: Outer wing housewife 1d ': Outer wing house in front projection

2 : 보스(boss) 3 : 회전축2: boss 3: rotation axis

4 : 회전방향 5 : 캠버(camber)선4: direction of rotation 5: camber line

5a : 날개부압면(負壓面) 5b : 날개압력면5a: wing pressure surface 5b: wing pressure surface

5c : 상대적 캠버선 6 : 회전축 평행선5c: relative camber line 6: parallel axis of rotation axis

7 : 날개면 유입벡터(vector) 8 : 압력면측 박리역7: wing surface inflow vector 8: pressure side peeling area

9 : 날개사이의 흐름에 의한 원심력9: centrifugal force due to flow between wings

9a : 원심력의 날개부압면의 법선분력(法線分力)9a: Normal component of the wing pressure surface of centrifugal force

9b : 원심력의 날개부압면의 평행분력9b: Parallel component of wing pressure side of centrifugal force

10 : 벨마우스10: Bellemouth

10a : 벨마우스의 흡입평면 10b : 벨마우스의 R부10a: Suction plane of Bellemouth 10b: R part of Bellemouth

10c : 벨마우스의 덕트부 Rt : 날개외주부(外周部)반경10c: Duct of Bellemouth Rt: Radius of outer circumference of wing

Re : 날개선단위치반경 Rb : 보스반경Re: Blade tip position radius Rb: Boss radius

R : 반경 PR : 익현선(翼弦線)중심점R: Radius PR: Center of Ikhyeon Line

PR' : 전면투영도에 있어서의 익현선중심선PR ': Iksi Centerline in Front Projection

Pt : 날개외주부의 익현선중심선Pt: wing line centerline of wing outer periphery

Pt' : 전면투영도에 있어서의 날개외주부의 익현선중심점Pt ': Ikji center point of the outer periphery of the wing in the total projection

Pb : 보스외주의 익현선중심점Pb: Ikseon center point of boss outsourcing

Pb' : 전면투영도에 있어서의 보스외주의 익현선중심점Pb ': Iksi Center of Boss Outsourcing

0 : 전면투영도에 있어서의 보스의 원점 X : X축0: origin of boss in front projection X: X axis

δθ : 반경 R에 있어서의 익현선 중심점의 X축에 대한 각도δθ: angle with respect to the X axis of the center of the ship line in radius R

Sc : Pb를 지나 회전축과 직교하는 평면Sc: Plane perpendicular to the axis of rotation past Pb

Ls : 반경 R의 익현선 중심점과 Sc평면간의 거리Ls is the distance between the leading line center point of radius R and the Sc plane

δz : Sc평면과 선분 Pb.PR의 이루는 각도δz: Angle formed by Sc plane and line segment Pb.PR

L : 익현의 길이 DT : 날개차의 외경L: Length of blade string DT: Outer diameter of van

θ : 캠버(camber)각 DB : 벨마우스의 내경θ: camber angle DB: inner diameter of bell mouse

ξ : 날개 엇갈림각 BR : 벨마우스의 R부의 크기ξ: wing stagger angle BR: size of R part of bell mouse

PR : 원호날개의 기준반경PR: Reference radius of arc wing

ld : 벨마우스의 덕트부의 길이ld is the length of the duct of the bell mouse

t : 날개의 주방향 취부피치(pitch)t: Pitch

lx : 날개외주부후연과 덕트단간의 거리lx: Distance between wing outer peripheral edge and duct end

본 발명의 환기팬이나 에어콘등에 쓰이는 축류팬에 관한 것이며, 특히 그 공기력소음을 극한까지 낮출수 있는 축류팬을 제공하는 것이다.The present invention relates to an axial flow fan used in the ventilation fan, the air conditioner, and the like of the present invention, and more particularly, to provide an axial flow fan capable of lowering the aerodynamic noise.

축류팬은 공조기나 환기팬등에 널리 쓰이고 있으며, 그 팬에서 발생하는 소음을 가급적 낮추는 것은 사회적으로 매우 중대하다. 그러나, 팬에서 발생하는 소음을 극력 낮추고 또 팬의 공기력성능을 떨어뜨리지 않도록하는 저소음팬의 설계수법은 확립되어 있지 않고 있으며, 개개의 제품의 대응한 그 때뿐의 시행착오적인 설계수법이 적용되어 왔다.Axial fans are widely used in air conditioners, ventilation fans, etc., and it is very socially important to reduce the noise generated by the fans as much as possible. However, the design method of the low noise fan that lowers the noise generated by the fan as much as possible and does not lower the aerodynamic performance of the fan has not been established, and the trial and error design method applied to the individual products is applied. come.

이들의 종래기술중 일본국특공소 50-39241호에서 볼수 있는 임펠러의 전면형상을 회전방향으로 돌출시킨 것과 같은 형상으로 하는것 등의 수법이 많이 쓰이고 있었다.Among these prior arts, many methods have been used, such as making the front shape of the impeller projected in the direction of rotation visible in Japanese Patent Application No. 50-39241.

제1도는 그 특허에 의한 임펠러의 전면형상을 보인것이며, 1은 임펠러의 날개, 2는 날개(1)를 붙이는 보스, 1a는 날개(1)의 선단부, Rt는 임펠러의 외경반경, Re는 날개선단부(1a)의 반경이다.1 shows the front shape of the impeller according to the patent, 1 is the impeller wing, 2 is the boss attaching the wing 1, 1a is the tip of the wing 1, Rt is the outer radius of the impeller, and Re is the wing This is the radius of the tip 1a.

종래 이 형태의 임펠러의 경우 외주부의 위치의 결정방법 및 전연부의 결정방법에 관하여 명확한 판단기술은 없으며, 단순히 전면형상의 특이성만으로 형상을 규정하는 등의 방법이 적용되어 왔다.Conventionally, in this type of impeller, there is no clear judgment technique regarding the method of determining the position of the outer periphery and the method of determining the leading edge, and a method such as simply defining the shape only by the uniqueness of the front shape has been applied.

제1도에 있어서 날개선단부(1a)은 반경비 Re/Rt=0.88인 곳에 있으며, 임펠러의 외주부 가까이 Re/Rt≒1.0의 곳에는 없음으로써 가장 일분량이 큰 날개외주부의 면적을 실질적으로 줄이게 되고, 공기력성능의 저하를 초래케하여 소음이 증대한다.In FIG. 1, the wing tip portion 1a is located at a radius ratio Re / Rt = 0.88, and there is no place at Re / Rt ≒ 1.0 near the outer circumference of the impeller, thereby substantially reducing the area of the wing outer circumference having the largest amount. As a result, noise is increased by causing a decrease in aerodynamic performance.

측류팬에 있어서의 날개 선단부는 공기역학적으로 보아 매우 중요하며, 그 형상이 회전축방향에 대하여 큰 형상을 가진다고 하는 것은 유체에 대하여 큰 저항이 되고 날개 전연선단부에서의 전연박리의 유인(誘因)이 되고, 날개면에서 발생하는 소음을 증가시키게 된다.The wing tip of the side flow fan is very important from the aerodynamic point of view. The fact that the shape has a large shape in the direction of the rotational axis is a great resistance to the fluid and the induction of the leading edge peeling at the leading edge of the wing. In addition, the noise generated from the wing surface is increased.

또 종래의 임펠러에서는 날개에 대한 흐름을 단순한 2차원흐름으로 생각하여 형상을 결정하고 있으므로 개방점에 있어서의 소음특성의 개선은 가능하여도 실제의 팬의 사용형태인 정압발생시에 있어서의 소음특성을 대폭적으로 개선할 수는 없다.In addition, in the conventional impeller, the flow of the wing is considered to be a simple two-dimensional flow, and the shape is determined. Therefore, the noise characteristics at the opening point can be improved, but the noise characteristics at the time of static pressure generation, which is the actual fan use mode, can be determined. There is no big improvement.

따라서 일본국 특공소 50-39241호와 같은 형태의 팬에서는 날개형에 대한 3차원적인 취급이 도무지 되어있지 않으므로, 팬구성을 이같이 하더라도 소음특성을 비약적으로 향상시키고 초저소음의 측류팬을 구성할수는 없다.Therefore, the three-dimensional handling of the wing type is not abundant in the fan of Japanese JP 50-39241, so even if the fan configuration is used, the noise characteristics can be dramatically improved and an ultra-low noise side flow fan can be constructed. none.

본 발명 및 본 발명의 다른 발명에서는 종래의 측류팬이 가진 결점을 개선하기 위하여 이루어진 것이며, 임펠러의 3차원적 형상을 명확화함으로써 현재까지 없었던 초저소음의 축류 임펠러를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.The present invention and other inventions of the present invention have been made to improve the shortcomings of the conventional side flow fans, and an object of the present invention is to provide an ultra low noise axial flow impeller, which has not existed so far by clarifying the three-dimensional shape of the impeller.

본 발명의 한실시예를 도면으로 설명한다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

제2도는 3개의 날개형상으로 본 실시예에 의한 축류팬의 사시도이며, 벨마우스 부분은 분해하여 표시하고 있다. 1은 3차원형상을 가진 날개, 1a는 날개선단부, 1b는 날개전연부, 1c는 날개후연부, 1d는 날개외주부, 2는 날개(1)를 달기위한 보스, 3은 임펠러의 회전축, 4는 회전방향이다.2 is a perspective view of the axial flow fan according to the present embodiment in the shape of three wings, and the bell mouse portion is disassembled and displayed. 1 is a three-dimensional wing, 1 a is the wing tip, 1 b is the wing leading edge, 1 c is the wing trailing edge, 1 d is the wing outer periphery, 2 is the boss to attach the wing (1), and 3 is the The axis of rotation 4 is the direction of rotation.

이 날개는 도면에서 아다시피 날개형상의 독특한 것이며, 지금까지 존재하지 않았던 형상이다.This wing, as you know in the drawing, is unique in the shape of a wing and has not existed until now.

그러면 구체적으로 본 발명에 의한 출류팬을 구성하는 인자(因子)를 나타낸다.Specifically, the factors constituting the outlet fan according to the present invention are shown.

이 임펠러는 팬을 구성하는 여러인자를 명확화함으로써 날개의 3차원 형상을 구체적으로 정의할 수 있도록 한 것이며, 방대한 시험결과에서 얻어진 최적형상이다.The impeller is designed to specifically define the three-dimensional shape of the wing by clarifying the various factors constituting the fan, and is the optimal shape obtained from the vast test results.

축류팬의 3차원형상을 결정하기 위한 중요한 파라미터로서 본 발명에서는 날개의 익현선 중심점(PR)의 위치를 규정하고 있다.As an important parameter for determining the three-dimensional shape of the axial fan, the present invention defines the position of the blade center line P R of the blade.

제3도는 회전축(3)과 직교하는 평면에, 날개(1)를 투영한때의 투영도이며, 1'는 날개(1)의 투영면상의 날개형상, 2는 보스, 3은 회전축이며, 회전축(3)에서 반경 R의 원통면에서 날개(1)를 절단한때의 투영면에 있어서의 원호 1bR'-PR'-1CR'는 날개단면형상이 된다.3 is a projection view when the wing 1 is projected on a plane orthogonal to the rotation axis 3, 1 'is a wing shape on the projection surface of the wing 1, 2 is a boss, 3 is a rotation axis, and a rotation axis 3 The circular arc 1 b R'-P R '-1 CR ' in the projection plane when the blade 1 is cut from the cylindrical surface of radius R in the shape of a wing cross section.

여기에서 PR'는 원호 1bR'-1CR'의 중심선이며, 투영면에 있어서의 익현선 중심점이 된다.P where R 'is a circular arc 1 bR' and the center line of -1 CR ', is a chord center line of the projection plane.

투영면에 있어서의 PR'의 위치를 명확화하기 위하여 보스반경(Rb)의 원통면에서 날개(1)를 절단한때의 투영면에 있어서의 보스부익현선중심점을 Pb'으로 하고 회전축(3)의 투영면에 있어서의 0를 잇는 직선 Pb'-0을 X축, 0를 원점으로 한 좌표계를 투영면상에 형상한다.In order to clarify the position of P R 'on the projection surface, the projection plane of the rotation axis 3 is assumed to be Pb', with the boss subforeign line center point on the projection surface when the blade 1 is cut off from the cylindrical surface of the boss radius Rb. A coordinate system in which the straight line Pb'-0 connecting 0 in the X axis and the zero origin is formed on the projection plane.

PR'는 익현선중심점(PR')에서의 익현선중심점궤적(Pb'-PR'-Pt')의 접선과 반경(R)과 이루는 각도를 표시한다.P R ′ represents the angle between the tangent and the radius (R) of the ship center point locus (Pb'-P R '-Pt') at the ship center point (P R ').

또 대시(')기호가 붙은 부호는 투영면에 있어서의 각부분을 표시한다.In addition, the code | symbol with a dash (') symbol represents each part in a projection surface.

상기 좌표계에 있어서 직선 P'R-0와 X축이 이루는 각도를 δθ로 하고, 거리를R로 하면, P'R의 위치는(R, δe)라고 하는 극좌표로 표현할 수 있다."When the angle is 0 and the R-X axis to achieve δθ, and a distance R, P 'line P in the coordinate position of the R can be expressed in polar coordinates, called (R, δe).

이 발명에서는 직선 pt'-0와 x축의 이루는 각도를 δθ't라 하면 δe=δθtx

Figure kpo00001
In the present invention, when the angle formed by the straight line pt'-0 and the x-axis is δθ't, δe = δθtx
Figure kpo00001

(Rt : 날개끝 반경, Rb : 보스반경)로 부여하고 δθt=40。-50。로 하고 있다.(Rt: blade tip radius, Rb: boss radius) and δθt = 40 ° -50 °.

이와같이 하여 익현선 중심점(RR)의 위치를 회전축(3)과 직교하는 평면상으로 정의할 수 있으므로, 다음에 축 방향 위치로 정의한다.Thus, since the position of the shipwreck center point R R can be defined on the plane orthogonal to the rotation axis 3, it is defined as an axial position next.

제4도는 제3도에 있어서의 보스부익현 중심점 Pb'에서 외주부 익현선중심점 Pt'까지의 반경방향의 궤적 Pb'-PR'-Pt'에 관하여 임의의 반경 R에 있어서의 익현선 중심점 PR을 평면(OX)면에, 반경(R)로 회전투영한 익현선 중심점 PR의 반경방향 분포및 날개(1)의 동일위치에서의 단면을 표시한다. 도면에서, 9는 임펠러의 회전시의 원심력, 9a, 9b는 원심력(9)의 각부압면 법선분력 및 접선방향분력, 화살표 A는 기체의 유입방향을 표시한다.FIG. 4 shows the airfoil center point P at an arbitrary radius R with respect to the radial trajectory Pb'-P R '-Pt' from the boss side wing core center point Pb 'in FIG. 3 to the outer peripheral ship center line point Pt'. R in the plane (OX) side, and displays the section in the same position in the radial distribution of the chord center line of rotation in the projection radius (R) P R and the wing (1). In the figure, 9 is the centrifugal force at the time of rotation of the impeller, 9a, 9b are the angular pressure surface normal component and tangential component of the centrifugal force 9, and arrow A indicates the inflow direction of the gas.

여기서 보스(2)의 외주부에 있어서의 날개(1)의 익현선 중심점 Pb를 지나 회전축(3)과 직교하는 평면 Sc면을 생각한다.Here, a planar Sc plane orthogonal to the rotation axis 3 is considered, passing through the center line Pb of the blade line 1 at the outer circumferential portion of the boss 2.

임의의 반경 R에 있어서의 익현선 중심점을 PR로 하였을때 상기 Sc평면과 PR전과의 거리를 Ls, 보스부익현선중심점(Pb)와 Sc평면이 이루는 각도를 δz라고 하면 δz=tan-1

Figure kpo00002
이 된다.When the center of the ship line at an arbitrary radius R is P R , the distance between the Sc plane and the front of P R is Ls, and the angle between the boss sub-ship line center point (Pb) and the Sc plane is δz, where δz = tan− One
Figure kpo00002
Becomes

따라서 Ls 또는 δz를 규정하여 반경 R를 부여하므로서 익현선 중심점 PR의 축방향위치를 정의할 수가 있다.Therefore, by defining Ls or δz to give a radius R, the axial position of the blade center point P R can be defined.

임펠러를 구성하기 위하여서는 상기 익현선 중심점 PR를 상대적인 원점으로하고, 여기에 캠버가 주어진 날개단면을 형성하고, 날개면 전체를 매끄러운 곡면으로 하면 된다. 제5도는 익현선 중심점 PR를 상대원점으로 하여 날개면을 형성하였을때 날개(1)를 반경 R의 원통면에서 절단하고, 그 단면을 2차원 평면으로 전개한때의 전개도를 보인다. 날개의 그 캠버선(5)은 본 실시예에서는 한원호를 쓰고 있으므로 그 원호를 형성하기 위하여 중심각θ, 원호를 형성하는 반경을(PR), 날개의 전연을(1b), 후연을(1c)로 한다.In order to construct an impeller, the blade line center point P R may be a relative origin, and a wing section given by a camber may be formed thereon, and the entire wing surface may be a smooth curved surface. FIG. 5 shows a developed view when the blade 1 is cut from the cylindrical surface of radius R when the wing surface is formed with the center line P R as the relative origin, and the cross section is developed in a two-dimensional plane. Since the camber wire 5 of the blade uses a circular arc in this embodiment, in order to form the circular arc, the center angle θ, the radius for forming the arc (P R ), the leading edge of the blade (1 b ), and the trailing edge (1 c ).

이 한실시예에서는 θ의 반경방향분포를 θ=(θt-θb)×

Figure kpo00003
+θb로 하고 이때 θt는 날개끝에서 캠버 각, 즉 날개끝에서의 캠버선의 중심각, θb는 날개보스부에서의 캠버각, 즉 날개부스부에서는 켐버선의 중심각을 부여하고 θt=20°-30°, θt=27°-37°, θt<θb로 한다.In this embodiment, the radial distribution of θ is θ = (θt−θb) ×
Figure kpo00003
where θt is the camber angle at the tip of the wing, ie the center angle of the camber line at the tip of the wing, θb is the camber angle at the wing boss, ie the center angle of the camber line at the wing booth, and θt = 20 ° -30 ° ,? t = 27 ° -37 ° and? t <θb.

날개를 붙이는 위치는 익현선

Figure kpo00004
와 회전축(3)과 평행한 직선(6)간의 각도를 엇갈림 ξ로 하고, ξ를 반경방향으로 분포되도록 결정한다.Wing position is winged
Figure kpo00004
And the angle between the rotation axis 3 and the straight line 6 in parallel to the staggered ξ, it is determined that ξ to be distributed in the radial direction.

즉 ξ의 반경방향분포를 ξ=(ξt+ξb)×

Figure kpo00005
+ξb로 하며 이때 ξt는 날개끝에서의 엇갈림각, ξb는 날개 보스부에서의 엇갈림각으로 하고 ξt=62°-72°, ξb=53°-63°, ξt>ξb로 하고 있다.That is, the radial distribution of ξ is ξ = (ξt + ξb) ×
Figure kpo00005
where ξt is the staggered angle at the tip of the wing, ξb is the staggered angle at the wing boss, and ξt = 62 ° -72 °, ξb = 53 ° -63 °, and ξt> ξb.

L는 익현의 길이이며, 제6에 보인 날개사이의 원주방향 거리T를 사용하여 T/L라는 패러미터로서, 반경방향의 날개의 크기를 한정한다.L is the length of the chord, and is a parameter called T / L using the circumferential distance T between the wings shown in the sixth, and defines the size of the radial wing.

이와같이 5개의 패라미터를 독자적 값으로 함으로써 초저소음의 축류임페러가 얻어짐을 아래에 기술한다.As described above, the ultra-low noise axial impeller is obtained by setting the five parameters as independent values.

팬을 저소음화할 경우, 가장 간단한 방법은 회전수를 떨어뜨려서 팬의 기류음(氣流音)을 내리는 방법이다. 그러나 이 방법을 쓰면 음은 내려가지만 팬으로서의 기본적인 기능이 대폭으로 저하한다.If the fan is to be quiet, the simplest method is to lower the speed of the fan to lower the airflow. However, this method reduces the sound, but greatly reduces the basic function of the fan.

즉 풍량이 저하하여 정압상승을 얻지 못한다. 여기서 임페러의 플로우패턴(flow pattern)(기류의 선회방향속도 성분의 반경방향분포)을 자유와류(Cu×R=일정, Cu : 기류의 선회방향속도 성분, R : 반경 기류의 반경방향의 각운동량이 일정날개의 보스부에서 외주부까지 일정하게 일을 시킨다.In other words, the air volume decreases, so that a static pressure increase cannot be obtained. Here, the flow pattern of the impeller (radial distribution of the rotational velocity component of the airflow) is defined as a free vortex (Cu × R = constant, Cu: rotational velocity component of the airflow, R: radial angular momentum of the radial airflow). Work regularly from the boss part of this constant wing to the outer circumference part.

이 경우는 유선(流線)의 반경방향분포는 입구에서 출구까지 대략 일정하다)에서 주속(周速)이 큰 날개의 외주부에서 큰일을 시키는 강제와류(Cu=R×정수, Cu : 기류의 선회방향속도성분, R : 반경, 기류의 각운동량이 반경에 비례하여 증대한다)의 플로우패턴으로 하여, 풍량, 정압을 떨어뜨리지 않고 팬의 회전수를 내려서 소음을 낮추려고 하고 있었다. 그러나 날개면으로 유입하는 공기는 외부에서 강제력을 주지않는한 스스로의 플로우패턴이 소용돌이가없는 퍼렌셜(potential)의 흐름이 되어 있다.In this case, the forced vortices (Cu = R × constant, Cu: airflow vortices), which cause a large work at the outer periphery of the wing with a large circumferential speed at the inlet to the outlet in the radial distribution of the streamline. The directional velocity component, R: radius, and the angular momentum of the air flow increase in proportion to the radius) are used to reduce noise by lowering the fan speed without lowering the air volume and static pressure. However, the air flowing into the wing surface has a vortex-free periodic flow unless its external force is applied.

따라서 임페러의 익간흐름을 강제와류로 하더라도, 날개에 유입하기전의 흐름은 자유와류(흐름의 축유입 속도는 임페러의 각 반경위치에 있어서 일정)으로 흐르고 있으므로 강제와류로 설계한 임페러로 서는 임페러의 보스 가까이에서는 제7도에 보이듯이 상대적 유입각도 ε가 크게 된다.Therefore, even though impeller vane flow is forced vortex, the impeller designed as forced vortex because the flow before flowing into the wing flows into free vortex (axial flow velocity is constant at each radial position of the impeller). Close to the boss of the impeller, as shown in FIG. 7, the relative inflow angle ε becomes large.

날개(1)에 대한 무충돌 유입각은 γ이므로 ε>γ의 경향이 강하므로 임페러에 유입하는 흐름(7)은 날개의 압력면(5b)에서 전역박리를 일으키고 박리역(8)이 증대함으로써 날개에서 발생하는 영속주파수 소음이 증대한다.Since the collision-free inflow angle to the wing 1 is γ, the tendency of ε> γ is strong, so that the flow 7 entering the impeller causes global peeling on the pressure surface 5b of the wing and the separation zone 8 increases. This increases the continuous frequency noise generated by the blades.

이 경향은 풍량이 많은 개방점 가까이에서 현저하게 된다. 즉 풍량이 증가함으로써 상대유입각 ε가 점점 커지고 박리역(8)이 증가하기 때문이다.This tendency is prominent near the open point with a lot of airflow. That is, as the amount of air increases, the relative inflow angle ε gradually increases and the peeling region 8 increases.

따라서 개방점 가까이에서의 소음을 낮추려고 날개의 엇갈림각 ξ을 줄여가면, 정압이 발생된 경우 반대로 받음각(attack angle) α가 지나치게 커져서 부압면(5a)에서의 박리가 생겨 날개는 실속(失速)한다.Therefore, if the stagger angle ξ of the wing is reduced to lower the noise near the opening point, when the positive pressure is generated, the attack angle α becomes excessively large and peeling occurs at the negative pressure surface 5a, causing the wing to stall. do.

여기에서 개방점 가까이에서의 소음도 낮게하고 정압이 발생한때의 소음도 낮게하기 위하여는 날개의 전연형상을 최적화할 필요가 있다.Here, it is necessary to optimize the shape of the leading edge of the wing to lower the noise near the opening point and lower the noise when the static pressure occurs.

본 발명에서는 상기 특성을 얻기위하여 익현선 중심점의 3차원적인 분포상태를 규정하고, 임페러의 전체 형상을 결정하는 것이다.In the present invention, in order to obtain the above characteristics, the three-dimensional distribution of the center line of the shipboard is defined, and the overall shape of the impeller is determined.

여기서 본 발명에 있어서의 기본날개형상을 결정하는 파라미터의 값을 다음에 보인다.Here, the value of the parameter which determines the basic wing shape in this invention is shown next.

δz=22.5°(반경방향일정)δz = 22.5 ° (radius constant)

δθ=45°×

Figure kpo00006
δθ = 45 ° ×
Figure kpo00006

θ=-7.5°×

Figure kpo00007
+32°θ = -7.5 ° ×
Figure kpo00007
+ 32 °

Figure kpo00008
Figure kpo00008

T/L=1.05(반경방향 일정)T / L = 1.05 (radius constant)

(Rt : 날개끝반경, Rb : 날개보스반경)(Rt: Wing Tip Radius, Rb: Wing Boss Radius)

기본날개에서는 δθ의 반경방향분포를 반경 R에 대하여 선형으로 하고 있으므로, 제3도에 있어서의 익현선중심 PR'에 있어서의 익현선 중심점 궤적 Pb'-PR'-Pt : 의 접선과 반경 R이 이루는 각도 Pθ'는 보스부에서 날개선단을 향함에 따라 급격히 그 각도가 증대한다.In the basic blade, the radial distribution of δθ is linear with respect to the radius R, so the tangent and radius of the center line trajectory Pb'-P R '-Pt: in the center of the shipwreck center P R ' in FIG. The angle Pθ 'formed by R rapidly increases as the head portion of the boss faces the tip of the blade.

여기서 부가하여 익현선 중심점을 PR을 δz=22.5°가 되도록 배치함으로써 날개 전연부에서의 흐름에 대하여 날개의 실질적인 캠버선의 형성은(5c)처럼 캠버각θ가 적어진 상태가 된다.In addition, by forming the center line of the shipboard line so that P R is delta z = 22.5 °, the actual camber line formation of the blade with respect to the flow at the blade leading edge is in a state where the camber angle θ is reduced as in 5c.

즉 날개전연에 유입하는 흐름에 있어서는 실질적인 날개위의 유선형상은 날개가 회전함으로써 유체에 대하여 원심력이 작용하므로 반경방향으로 직교방향에서 유입하는 형태로서가 아니라 조금 외주방향을 향한 제3도에 있어서의(7)과 같은 형태로 유입하므로 상대적으로 날개전연과, 조금 날개면에 들어온 곳에서의 유선위치가 축방향에 대하여 지나치게 변화하는 일이 없는 상태가 된다.In other words, in the flow flowing into the blade leading edge, the streamline shape on the wing actually has a centrifugal force acting on the fluid due to the rotation of the blade. Since it flows in the form as shown in (7), the blade leading edge and the position of the streamline at the point where the wing surface is slightly entered are not changed excessively in the axial direction.

이와같은 유선형태가 되면, 날개에 유입하는 흐름(7)이 무충돌로 유입하는 상태, 즉 ε≒r이라는 상태를 달성할 수가 있으며, 압력면측에서의 박리역(8)은 소멸하고 소음의 발생이 매우 작게된다.In such a streamlined form, it is possible to achieve a state in which the flow 7 flowing into the wing flows into a collision-free state, that is, ε ≒ r, and the peeling zone 8 at the pressure side disappears and noise is generated. Becomes very small.

δz와 δθ의 조합은 기본형의 것이 가장 좋지만, 팬을 설계함에 있어서 축방향치수의 제한등에 의하여 이 값을 변경하여 쓰지 않으면 안되는 경우도 있다.The combination of δz and δθ is best for the basic type, but in designing the fan, this value may need to be changed due to the limitation of the axial dimension.

그래서 실험적으로 각마다미터를 가장 최적치로 정해놓고, 한편 값을 바꾼 날개를 몇가지 제작하여 실험한결과, 제8도, 제9도와 같은 결과가 나왔다.Therefore, experimentally, each meter was set to the most optimal value, and the result of experimenting with a few wings with different values showed that the results are shown in FIG. 8 and FIG.

제8도에서 아다시피 δz의 값은 12.5°-32.5°사이에 있으면 최소비소음레벨 Ks의 값은 충분히 적으며, 매우 저소음이다. 여기서 비소음레벨 Ks(폰)은 다음식과 같이 정의한다.As shown in FIG. 8, when the value of δz is between 12.5 ° and 32.5 °, the minimum non-noise level Ks is sufficiently low and is very low noise. The non-noise level Ks (phone) is defined as follows.

Ks=SPL-10×log(Q Ps2.5)Ks = SPL-10 × log (Q Ps2.5)

SPL : 소음레벌(폰) Q=유량(㎥/min)SPL: Noise Level (Phone) Q = Flow (㎥ / min)

Ps=정압(mmAq)Ps = static pressure (mmAq)

또 개방점의 소음레벨만을 보면 δz가 커지면 커질수록 소음레벨은 저하하고 있지만 δz=32.5° 이상에서의 그 저하도가 포화해있으며 강도면에서 보아도 δz의 최대치는 32.5°이다.In addition, when the δz increases, the noise level decreases as the δz increases, but the degradation degree is saturated at δz = 32.5 ° or more, and the maximum value of δz is 32.5 ° in terms of strength.

제9도에서는 δθ의 값에 의한 비소음레벨의 변화개방점에서의 소음레벨의 변화를 나타내고 있다.9 shows the change in the noise level at the open point of change in the non-noise level due to the value of δθ.

도면에서도 아다시피 δθ>40°의 조건을 충족시키면 소음레벨은 매우 저하한다.As is also known in the drawing, if the condition of??

실질적으로 δθ은 큰쪽이 소음이 저하하는 경향에 있지만, 굴곡강도의 점에서 보아 최대 50°정도가 한계이다. 따라서 δθ=40°~50°사이에 값이 존재하면 소음은 충분히 낮출수가 있다.Practically, the larger the δθ is, the lower the noise tends to be, but the maximum is about 50 ° from the point of bending strength. Therefore, if a value exists between δθ = 40 ° to 50 °, the noise can be sufficiently lowered.

또 전연형상을 최적화하기 위하여 상기와같이 δθ과 δz에 반경방향에 분포되도록 하였으므로 날개면이 전체적으로 흡입축에 기우는 부분이 많아지고, 그 때문에 날개면 위를 원호위의 궤적을 그리면서 통과해가는 익간의 흐름에 의하여 원심력이 날개 부압면에 크게 작용한다.In addition, in order to optimize the leading edge shape as above, it is distributed radially in δθ and δz, so that the wing surface is inclined to the suction shaft as a whole, so that it passes through the wing surface while drawing the trajectory of the arc. The centrifugal force acts largely on the wing negative pressure surface by the flow of the blades.

즉 제4도에 있어서 원심력(9)의 부압면측 법선분력(9a)이 부압면(5a)위에 발달하는 속도경계층에 대하여 큰 압축력이 되고, 경계층을 매우 얇게 만들수 있다.That is, in Fig. 4, the negative pressure side side normal component 9a of the centrifugal force 9 becomes a large compressive force with respect to the speed boundary layer developed on the negative pressure surface 5a, and the boundary layer can be made very thin.

부압면(5a)측에서 발생하는 공기력소음은 경계층 두께에 선형으로 비례하기 때문에 경계층을 얇게 만들수가 있다는 것은 발생소음을 저하시키는 것이된다.Since aerodynamic noise generated on the negative pressure surface 5a side is linearly proportional to the thickness of the boundary layer, the fact that the boundary layer can be made thinner reduces noise generated.

여기에 더하여 경계층에 부압면 측 법선분력(9a)과 같은 압출력이 작용하므로 저풍량역에 있어서의 날개 받음각 증대에 의한 부압면(5a)상의 경계층 박리에 대하여 강한 억제작용이 생겨 날개가 실속(失速)하지 않게되고 보다 넓은 동작영역을 얻을수가 있다.In addition, since an extrusion force, such as the negative pressure side side normal component 9a, acts on the boundary layer, a strong inhibitory action is generated against the separation of the boundary layer on the negative pressure surface 5a due to an increase in the angle of attack of the wing in the low wind volume region, thereby causing the blade to stall. 않게) not to get a wider operating range can be obtained.

다음에 날개의 기능요소의 하나인 갬버각 θ및 엇갈림각 ξ의 분포에 관하여 풀이한다.Next, the distributions of the gamber angle θ and the stagger angle ξ, which are one of the functional elements of the wing, are solved.

캠버각 θ는 원호익 형상의 임펠러의 경우 날개엘레멘트가 행하는 일량을 경정하는 중요한 양이다.The camber angle θ is an important amount for determining the amount of work performed by the wing element in the case of an arc-shaped impeller.

일반적으로 θ가 크면 클수록 날개는 동일회전시에 보다 많이 일을 하지만, θ가 커지면 소음도 증대하는 경향이 있다. 그래서 다른 파라미터는 모두 기본형의 것을 쓰고, θ의 분포방법을 바꾼 몇가지의 날개에 관하여 소음을 측정한결과, 제10도를 얻었다.In general, the larger the θ, the more the blades work at the same rotation. However, the larger the θ, the higher the noise. So all the other parameters were of the basic type, and noise was measured for several wings with different distributions of θ.

즉, θ=(θt-θb)×

Figure kpo00009
+θbThat is, θ = (θ t -θ b) ×
Figure kpo00009
+ θb

라는 분포식에 있어서, θb=32°로 하여 실험을 하면, 비소음레벨은 θt=20°~30°의 곳에서 충분히 적어지고, 매우 저소음의 날개가 됨을 알수가 있다.In the distribution equation, it is understood that when the experiment is conducted at θb = 32 °, the non-noise level is sufficiently small at θt = 20 ° to 30 °, resulting in a very low noise blade.

또 도시는 하고 있지 않지만 θb의 값을 27°~37°로까지 변화시켜도 이 경향은 변하지 않은것을 부가하여둔다.Although not shown in the drawing, this trend does not change even if the value of θb is changed to 27 ° to 37 °.

날개의 엇갈림 각ξ의 분포에 관하여 상기한 바와같이 δθ와 δz를 최적화하고, 날개전연부에서의 플로우패턴을 자유와류에 가까운 것으로 하고 있으므로, 상대적 유입각 ε에 관하여, 날개의 엇갈림각ξ도 강한 영향을 준다. 여기서 날개의 엇갈림각 ξ의 분포시키는 방법을As described above regarding the distribution of blade stagger angle ξ, δθ and δz are optimized, and the flow pattern at the blade leading edge is close to free vortex, so that the blade stagger angle ξ is also strong with respect to the relative inflow angle ε. affect. Here, how to distribute the wing angle ξ

ξ(ξt-ξb)×

Figure kpo00010
+ξbξ (ξt-ξb) ×
Figure kpo00010
+ ξb

로 하고, 다른 파라미터를 모두 기본형상으로 하여 몇가지 날개에 대하여 소음을 측정해보면, 제11도에서 같은 결과를 얻을 수 있었다.By measuring the noise of several wings with all other parameters as the basic shape, the same result can be obtained in FIG.

도면에서 아디시피 ξt=62°~72° 또한 ξb=ξt-9°, 즉, ξb=53°~63°로 하면 배우 저소음의 팬을 얻을 수 있음이 명확하다.It is clear from the drawing that ξt = 62 ° -72 ° and ξb = ξt-9 °, that is, ξb = 53 ° -63 °, can obtain a fan of actor low noise.

또 본 발명에서는 피치현비 T/L=1.05로 하고 있다. 즉 동일 일량에 대하여 익현의 길이 L가 길면 길수록 캠버각 θ을 작게할 수 있으므로 소음이 저하하는 것은 제10도에서 보아도 분명하다.In the present invention, the pitch suspension ratio T / L = 1.05. In other words, the longer the length L of the blade with respect to the same work, the smaller the camber angle θ.

그러나 한장의 판에서 프레스등을 써서 날개를 형성할때 T/L=1.0이 한계이며, 플라스틱 성형을 할 경우도 저렴한 날개의 경우 형의 관계에서 이 값이 한계가 된다. 한편 T/L을 크게하는 것은 상기와같이 소음을 증대시키는 원인이 된다.However, T / L = 1.0 is the limit when forming a wing with a press or the like on a single plate, and even in the case of plastic molding, this value is a limit in relation to mold. On the other hand, increasing T / L causes noise to increase as described above.

따라서 T/L의 최대치로서는 소음이 2폰(phone)정도 증대되는 T/L=1.2가 한계치가 된다.Therefore, the maximum value of T / L is a limit value of T / L = 1.2 in which noise is increased by about two phones.

또 반경방향의 T/L의 분포에 관하여는 날개면 전연을 전기한대로 특수형상으로 하기 위하여 반경방향으로 거의 일정하게 하는 것이 좋고, 특히 외주부에서 T/L을 극단적으로 크게하는 것은 소음의 증대를 초래한다.In terms of the radial distribution of T / L, it is better to make it almost constant in the radial direction in order to make the edge of the blade surface as special shape as above. In particular, an excessively large T / L at the outer periphery causes an increase in noise. do.

강도면에서 본 발명에 의한 축류임펠러를 보면 기본적으로 익현선 중심점을 원추대 면상에 배열한 구조이며, 캠버각 θ의 분포시키는 방법을 외주부에 24.5°, 보스부에서 32°로 하였으므로, 날개의 전체형상은 반경방향에 대하여 만곡시킨 곡면형상이되고 종래의 평면형상의 날개에 비하여 매우 굴곡 강도가 증가하고 있다.In terms of strength, the axial flow impeller according to the present invention basically has a structure in which the center line of the blade line is arranged on the surface of the cone, and the method of distributing the camber angle θ is 24.5 ° at the outer circumference and 32 ° at the boss. Has a curved shape curved in the radial direction, and the flexural strength is much higher than that of a conventional planar blade.

그 때문에 종래은는 3mm 두께이상의 판을 쓰지 않으면 안되었던 날개에 대하여도 2mm 정도의 판으로 날개를 구성하면 되므로, 재료비를 매우 저감시킬 수 있다.For this reason, the blade may be formed by a plate of about 2 mm in the case of the blade, which has conventionally had to use a plate of 3 mm or more in thickness, so that the material cost can be greatly reduced.

또 날개두께를 얇게할 수 있으므로, 팬의 중량의 경감화가 도모되고 이 때문에 모터의 부하가 저감되어 보다 적은 풀력의 모터로 구동할 수가 있고, 에너지 절약이 가능하다.In addition, since the blade thickness can be made thinner, the weight of the fan can be reduced, and thus the load on the motor can be reduced, so that the motor can be driven by a less full power motor and energy can be saved.

또 날개부압면의 경계층을 강하게 압축할 수 있는 구조로 하였으므로 날개면상에 생기는 2차흐름도 억제되므로 효율증가등의 잇점이 있다.In addition, since the boundary layer of the wing pressure surface can be strongly compressed, the secondary flow generated on the wing surface is also suppressed, thereby increasing the efficiency.

또 본실시예는 날개매수가 3장의 것에 관하여 말하였지만 필수파라미터를 상기와같이 하면 날개징수에 상관없이 동일한 효과를 얻게 된다.In addition, in the present embodiment, the number of the number of wings is about three, but if the essential parameters are set as described above, the same effect is obtained regardless of the collection of the wings.

또 상기한 날개를 보다 저소음의 팬으로 사용하는 경우 벨마우스와 조합이 중요하게 된다.In addition, the combination with the bell mouse is important when using the wing as a fan of lower noise.

그래서 계통적으로 벨마우스와의 조합시험을 실시하여 최소비 소음레벨이 매우 낮아지는 형상을 구성하였다. 최소비소음 레벨이 저하하기 위하여는 팬이 될수 있는 한 실속되지 않는 벨마우스 형상으로 하지 않으면 안된다.So, systematically, a combination test with Bellemouth was used to construct a shape with a very low minimum noise level. In order to reduce the minimum noise level, the bell mouse shape must be stalled as long as it can become a fan.

제12도는 본 발명에 사용한 벨마우스와 임펠러의 상대적 위치를 표시하는 도면으로, 10은 벨마우스본체, 10a는 회전축(3)과 직교하는 벨마우스(10)의 R부분, 10c는 벨마우스(10)의 덕트부분, 7은 공기류이다.12 is a view showing the relative position of the bell mouse and the impeller used in the present invention, 10 is the bell mouse body, 10a is the R portion of the bell mouse 10 orthogonal to the axis of rotation (3), 10 c is the bell mouse (10) ), Duct part 7 is air flow.

여기서 최소비소음레벨을 낮추는 형의 기본형상을 표시한다.Here, the basic shape of the type lowering the minimum noise level is indicated.

BR=0.117DTBR = 0.117DT

ld=0.0667DTld = 0.0667DT

DB=1.017DTDB = 1.017DT

lx=0lx = 0

여기서 DT는 임펠러의 직경, BR는 벨마우스(10)의 R부의 크기, ld는 벨마우스(10)의 덕트부길이, DB는 벨마우스(10)의 내경, lx는 벨마우스(10)의 덕트단과 날개(1)의 오주부 후연의 거리이다.Where DT is the diameter of the impeller, BR is the size of the R portion of the bell mouse 10, ld is the duct length of the bell mouse 10, DB is the inner diameter of the bell mouse 10, lx is the duct of the bell mouse 10 It is the distance between the five edges of the hem and the wing 1.

상기한 축류날개(1)는 흡입측으로 돌출량이 많고 날개(1)의 외주부에서 보다큰 일을 하며 더구나 전연부(1b)에서는 자유와류적 특징이 있으므로 이 특징을 살리는 벨마우스형상이 필요하다.The axial blade (1) has a large amount of protrusion to the suction side, and the larger work on the outer peripheral portion of the wing (1), and furthermore, because the free edge in the leading edge (1b) features a bell mouse shape to make use of this feature.

본 발명에 의한 벨마우스(10)는 흡입평면(10a)이 있기 때문에 흡입흐름은 이 평면(10a)에 따라 날개(1)에 공기류(7)로서 유입한다.Since the bell mouse 10 according to the present invention has a suction plane 10a, the suction flow flows into the wing 1 as an air stream 7 along this plane 10a.

통상의 벨마우스는 흡입평면(10a)이 없으므로 벨마우스의 선단부에서 흐름이 박리되고 난류가 임펠러에 들어온다. 본 발명의 벨마우스의 경우는 선단에서의 박리가 없으므로 일반적으로 말하는 흡입난류에 의한 날개의 비정상 양력(陽力)변동으로 인한 소음발생이 극히 적다.Since the conventional bell mouse has no suction plane 10a, flow is separated at the tip of the bell mouse and turbulence enters the impeller. In the case of the bell mouse of the present invention, since there is no peeling at the tip, noise generation due to abnormal lifting force of the wing due to the suction turbulence is generally very small.

그 위에 날개(1)의 외주부후연은 덕트(10c)로 덮혀 있으므로 날개(1)의 외주부에서의 누설이 감소하고 외주부 후연가까이 까지 유효하게 일을 하기 때문에 큰 정압상승을 얻게되며 그 결과로서 최소비 소음레벨이 대폭으로 저하한다.Since the outer circumferential edge of the wing 1 is covered with the duct 10c, the leakage at the outer circumference of the wing 1 is reduced and works effectively up to the trailing edge of the outer circumference, thereby obtaining a large static pressure rise. The noise level is greatly reduced.

거기 조립시 치수적인 제약으로 기본 벨마우스 형상을 변경하지 않으면 안되는 경우는 있으므로 벨마우스(10b)의 R의 크기 BR및 덕트부길이 ld를 변화시켜서 특성시험을 하였다. 단 다른 형상은 모두 기본형상으로 하였다.Since the basic bell mouse shape may have to be changed due to dimensional constraints during assembly, the characteristics test was performed by changing the size BR and the duct length ld of R of the bell mouse 10b. All other shapes were taken as basic shapes.

제13도는 벨마우스(10)의 R부 크기 BR에 대한 최소비소음레벨의 값을 실험적으로 구한것으로 BR=0.07DT~0.2DT이면은 충분히 저소음의 축류팬을 얻을 수 있음을 알수 있다.FIG. 13 shows the experimental results of the minimum specific noise level for the R portion BR of the bell mouse 10. It can be seen that if BR = 0.07DT to 0.2DT, a sufficiently low axial flow fan can be obtained.

제14도는 벨마우스(10)의 덕트부길이 ld와 최소비소음레벨의 관계를 실험적으로 구한것으로서, ld=0.04DT~0.1DT이면은 충분히 저소음의 팬을 얻을 수 있음을 알수 있다.FIG. 14 shows the relationship between the duct length ld and the minimum non-noise level of the bell mouse 10. It can be seen that a low noise fan can be obtained if ld = 0.04DT to 0.1DT.

특히 덕트길이 ld에 관하여는 ld가 지나치게 크면은 날개(1)의 외주로부터 공기류(7)의 흐름을 저해하며, 소음을 증대시키는 경향이 강하다.In particular, with respect to the duct length ld, if ld is too large, it tends to inhibit the flow of the airflow 7 from the outer periphery of the wing 1 and to increase the noise.

벨마우스(10)의 내경 DB에 관하여는 임펠러외경 DT에 가까우면 가까울수록 서어징(surging)하기 어려운 경향이 있지만 제작상으로 보아 DB=0.01DT가 한계이다. 그러나 DB가 크게 되면은 급격하게 서어징하기 쉽게되므로, 최소비 소음레벨의 증대분이 3폰(phon)정도인 DB=1.04DT가 큰쪽의 한계가 된다.Regarding the inner diameter DB of the bell mouse 10, the closer to the impeller outer diameter DT, the more difficult it is to surgise. However, DB = 0.01DT is a limitation in terms of manufacturing. However, if the DB is large, it is easy to suddenly surge, so that DB = 1.04DT, in which the increase in the minimum ratio noise level is about 3 phons, becomes the limit of the larger one.

덕트(10c)의 종단과 날개(1)의 외주부 후연의 거리 1x는 기본적으로 lx=0으로 하여야하나, 보스부에서의 후연위치가 외주부에서의 위치보다 송풍측에 존재하고 있으므로 2분 lx=0.04DT 만큼거리 lx를 두어도 성능적으로 변화하지 않으며 저소음팬이 된다는 것을 부기한다.The distance 1x between the end of the duct 10c and the trailing edge of the outer periphery of the blade 1 should be basically lx = 0. Note that even if the distance lx by DT does not change performance, it becomes a low noise fan.

이상 기술한 본 발명에 의하면 날개의 필수파라미터인 δz, δθ를 최적화한 축류날개를 사용하고 벨마우스 형상도 최적화 하였으므로 대풍량, 고정압으로 더구나 최소비소음레벨이 매우 낮은 축류팬을 제공할수 있는 효과가 있다.According to the present invention described above, the use of axial blades optimized for δz and δθ, which are essential parameters of the blades, and the optimization of the bell mouse shape, thus providing an axial fan having a very low minimum noise level with large air volume and fixed pressure. There is.

또한 본 발명에 의하면 파라미터 θ, ξ를 최적화한 축류 날개를 사용하므로 상기 효과를 보다 조장한 것이다.In addition, according to the present invention, the above-described effects are more enhanced because the axial blades having optimized parameters θ and ξ are used.

Claims (2)

회전축을 중심으로 혼 반경R의 원통면에서 임펠러를 절단시의 단면에서의 익현선중심점 PR과, 날개의 보스부를 반경 Rb의 원통면에서 절단시의 단면에서의 익현선 중심점 Pb를 지나 상기 회전축과 직교하는 평면 Sc간의 거리를 Ls로 할때, 공기류의 흡입측을 정방향으로 한 좌표계에 있어서, 상기 PR점을 상기 평면 Sc에 대하여 항상 정방향으로 위치시켜 δz=tan-1
Figure kpo00011
로 표현되는 δz의 값을 δz=12.5°~32.5°로 하고, 회전축과 직교하는 평면에 날개면을 투영시의 투영면에 있어서, 날개의 보스부를 반경 Rb의 원통면에서 절단시의 단면에서의 익현선중신점 Pb'로 하고 상기 회전축을 원점 0로 하여 상기 0점과 Pb'점을 잇는 직선을 X축으로 한 좌표계에서, 상기 날개면을 반경 R의 원통면에서 절단시의 익현선중심점을 PR'로 하여 직선 PR'-0와 X축이 이루는 각도를 δθ로 할때 δθ의 반경 방향분포를
The axis of rotation passes through the center of the ship line P R at the cross section when cutting the impeller from the cylindrical surface of the radius R around the axis of rotation, and the center of the ship line Pb at the cross section when the boss portion of the blade is cut at the cylindrical surface of the radius Rb. When the distance between the plane Sc and the plane Sc is orthogonal to Ls, in the coordinate system in which the intake side of the air flow is in the forward direction, the point P R is always located in the forward direction with respect to the plane Sc so that δz = tan −1
Figure kpo00011
The value of δz expressed by δz is set to δz = 12.5 ° to 32.5 °, and in the projection plane at the time of projecting the wing surface to a plane orthogonal to the axis of rotation, the boss portion of the blade in the cross section at the time of cutting from the cylindrical surface of radius Rb In the coordinate system in which the straight line connecting the zero point and the Pb 'point is the X axis with the rotation axis set as the origin zero and the axis of rotation is set to zero, the PRX center point when the blade plane is cut from the cylindrical surface of radius R is PR'. When the angle between the straight line PR'-0 and the X axis is δθ, the radial distribution of δθ is obtained.
δθ=δθt×
Figure kpo00012
δθ = δθt ×
Figure kpo00012
(Rt : 날개끝반경, Rb : 날개보스반경, δθt : 직선 pt'-0와 X축이 이루는 각도)로 부여하여 δθt=40°~50°로 하고, 회전축과 직교하는 평면이 있고 그곳으로부터 반경 BR이 곡면으로 좁혀져 직선부 ld를 가지며 상기 날개외경 DT에 대하여 내경 DB로 된 흡입벨마우스에 있어서, 팬위치를 상기 날개외주에서의 후연부와 덕트종단부간의 거리를 lx로 할때 각 파라미터의 크기의 값을(Rt: wing tip radius, Rb: wing boss radius, δθt: angle between the straight line pt'-0 and the X axis), and give δθt = 40 ° ~ 50 °, and there is a plane orthogonal to the rotation axis and radius from there BR is narrowed to a curved surface and has a straight portion ld and has an inner diameter DB with respect to the wing outer diameter DT. When the fan position is lx as the distance between the trailing edge and the end of the duct at the outer circumference of the wing, Value of size BR=0.07DT~0.2DT DB=1.01DT~0.04DTBR = 0.07DT ~ 0.2DT DB = 1.01DT ~ 0.04DT ld=1.04~0.1DT lx=0~0.04DTld = 1.04 ~ 0.1DT lx = 0 ~ 0.04DT 로 한것을 특징으로 하는 축류팬.Axial flow fan, characterized in that as.
회전축을 중신으로 한 반경 R의 원통면에서 임펠러를 절단시의 단면에서의 익현선 중심점 PR과, 날개의 보스부를 반경 Rb의 원통면에서 절단시의 단면에서의 중심점 Pb를 지나 회전축과 직교하는 평면 Sc간의 거리를 Ls로 할때, 공기류의 흡입측을 정방향으로한 좌표계에 있어서, 상기 PR점을 상기 평면 Sc에 대하여 항상 정방향으로 위치시켜 δz=tan-1
Figure kpo00013
로 표현되는 δz의 값을 δz=12.5°~32.5°로 하고, 회전축과 직교하는 평면에 날개면을 투영시에 투영면에 있어서 상기 날개의 보스부를 반경 Rb의 원통면에서 절단시의 단면에서의 익현선 중심점 Pb'로 하고, 상기 회전축을 원점 0으로 하여 상기 0점과 Pb'점을 잇는 직선을 X축으로 한 좌표계에서, 날개면을 반경 R의 원통면에서 절단시의 익현선 중심점을 PR'로 하며 직선 PR'로 하며 직선 PR'-0와 X축이 이루는 각도를 δθ로 할때, δθ의 반경방향분포를
Plane orthogonal to the axis of rotation passing through the center line PR of the tip line in the cross section at the time of cutting the impeller on the cylindrical surface of radius R with the central axis of rotation as the center, and the center point Pb at the cross section at the cutting edge of the cylindrical section of radius Rb. When the distance between Sc is Ls, in the coordinate system in which the intake side of the air flow is in the forward direction, the point P R is always located in the forward direction with respect to the plane Sc so that δz = tan -1
Figure kpo00013
The value of δz expressed by δz is set to δz = 12.5 ° to 32.5 °, and the blade edge of the blade is cut at the cylindrical surface of the radius Rb in the projection surface at the projection surface when the blade surface is projected on a plane perpendicular to the rotation axis. In the coordinate system of the line center point Pb ', the rotation axis being the origin zero, and the straight line connecting the 0 point and the Pb' point as the X axis, the center line of the blade line when cutting the wing surface from the cylindrical surface of radius R is PR '. When the angle between the straight line PR'-0 and the X-axis is δθ, the radial distribution of δθ is obtained.
δθ=δθt×
Figure kpo00014
δθ = δθt ×
Figure kpo00014
(Rt : 날개끝반경, Rb : 날개보스반경, δθt : 직선 Pt'-0와 X축이 이루는 각도)로 부여하여 δθ=40°~50°로 하고, 날개면을 반경 R의 원통면에서 절단하여 그 단면을 2차원 평면으로 전개시킨 전개도에 있어서, 그 날개단면에서의 캠버선의 형상을 원호형상으로 하고, 그 원호를 형성하기위한 중심각을 θ로 할때, θ의 반경방향분포를(Rt: wing tip radius, Rb: wing boss radius, δθt: angle formed by the straight line Pt'-0 and the X-axis) to make δθ = 40 ° to 50 °, and cut the wing surface at the cylindrical surface of radius R. In a developed view in which the cross section is developed in a two-dimensional plane, a radial distribution of θ is obtained when the shape of the camber line on the wing section is made into an arc shape and the center angle for forming the arc is θ. θ(θt-θb)×
Figure kpo00015
+θb
θ (θt-θb) ×
Figure kpo00015
+ θb
(θt : 날개끝의 캠버각, θb : 날개보스에서의 캠버각)으로 부여하여 θt=20°~30°, θb=27°~37°, θt<θb로 하고, 상기 전계도에 있어서, 날개의 익현선과 회전축에 평행으로 날개의 전연을 지나는 직선이 이루는 각도를 ξ로 할때로의 반경방향분포를 ξ=(ξt-ξb)×
Figure kpo00016
+ξb
(θt: camber angle at the tip of the blade, θb: camber angle at the wing boss), and θt = 20 ° to 30 °, θb = 27 ° to 37 ° and θt <θb. Ξ = (ξt-ξb) × where ξ is the angle formed by the straight line passing through the leading edge of the blade parallel to the axis of rotation and the axis of rotation of ξ.
Figure kpo00016
+ ξb
(ξt : 날개끝에서의 엇갈림각, ξb : 날개보스에서의 엇갈림각)으로 부여하고 ξt=62°~72°, ξb=53°~63°, ξt>ξb로 하고, 그리고 회전축과 직교하는 평면이 있고 그곳으로부터 반경 BR의 곡면으로 좁혀져 직선부 ld를 가지며 상기 날개외 경 DT에 대하여 내경 DB로 된 흡입벨마우스에 있어서, 팬 위치를 상기날개외주에서의 후연부와 덕트종간부간의 거리를 lx로 할때 각 파라미터의 크기의 값을(ξt: staggered angle at the tip of the wing, ξb: staggered angle at the wing boss), ξt = 62 ° ~ 72 °, ξb = 53 ° ~ 63 °, ξt> ξb, and the plane perpendicular to the axis of rotation In the suction bell mouse having a straight portion ld and having a straight portion ld and having an inner diameter DB with respect to the wing outer diameter DT, the fan position is the distance between the trailing edge portion and the duct length at the outer circumference of the blade. When we set the value of each parameter BR-0.07DT~0.2DTBR-0.07DT ~ 0.2DT ld=0.04~0.1DTld = 0.04 to 0.1DT DB=1.01 DT~1.04DTDB = 1.01 DT-1.04DT lx=0~0.04DTlx = 0 to 0.04DT 로 한것을 특징으로 하는 축류팬.Axial flow fan, characterized in that as.
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